मेजर हिस्टोकम्पैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स और एंटीजन प्रस्तुति

मेजर हिस्टोकम्पैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स (MHC) अत्यधिक बहुरूपी जीनों का एक समूह है जिनके उत्पाद T लिम्फोसाइटों द्वारा निरीक्षण के लिए कोशिका सतहों पर छोटे पेप्टाइड खंड प्रदर्शित करते हैं। मनुष्यों में इस स्थान को ह्यूमन ल्यूकोसाइट एंटीजन (HLA) प्रणाली कहा जाता है। कोशिका के अंदर और बाहर से प्राप्त पेप्टाइड्स को प्रस्तुत करके, MHC अणु अनुकूली प्रतिरक्षा प्रणाली को स्वस्थ स्व को संक्रमित, रूपांतरित, या विदेशी कोशिकाओं से अलग करने में मदद करते हैं, और वे इस खोज का आधार हैं कि T कोशिकाएं केवल स्व MHC के संदर्भ में एंटीजन को पहचानती हैं।

Definition

मेजर हिस्टोकम्पैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स एक जीनोमिक क्षेत्र है जो कोशिका-सतह ग्लाइकोप्रोटीन (MHC वर्ग I और वर्ग II) को एन्कोड करता है जो पेप्टाइड एंटीजन को बांधते हैं और उन्हें T-कोशिका रिसेप्टर्स को प्रस्तुत करते हैं, जो MHC-प्रतिबंधित T-कोशिका पहचान का आणविक आधार प्रदान करते हैं।

Scope

यह क्षेत्र पाठक को MHC अणु के दो प्रमुख वर्गों और उन्हें लोड करने वाले एंटीजन-प्रस्तुति मार्गों, स्थान के आनुवंशिकी और अत्यधिक बहुरूपता, और पेप्टाइड्स उत्पन्न करने वाली प्रसंस्करण मशीनरी (प्रोटीसोम, TAP, एंडोसोमल प्रोटीज) से परिचित कराता है। यह MHC को इम्यूनोलॉजी में एक संदर्भ विषय के रूप में मानता है, जिसमें संरचना, कार्य, आनुवंशिकी और प्रसंस्करण शामिल हैं; यह प्रत्यारोपण या नैदानिक मार्गदर्शन नहीं है।

Sub-topics

• एंटीजन प्रोसेसिंग: प्रोटीसोमल और एंडोसोमल पाथवे
• एमएचसी क्लास I अणु और एंटीजन प्रस्तुति मार्ग
• एमएचसी क्लास II अणु और CD4+ कोशिकाओं को प्रस्तुति
• एमएचसी आनुवंशिकी, बहुरूपता और रोग संबंध

Core questions

• MHC वर्ग I और वर्ग II अणु वे पेप्टाइड्स कैसे प्राप्त करते हैं जिन्हें वे प्रदर्शित करते हैं?
• MHC स्थान मानव जीनोम का सबसे बहुरूपी क्षेत्र क्यों है, और उस विविधता को क्या बनाए रखता है?
• T कोशिका के MHC-प्रतिबंधित होने का क्या अर्थ है?
• एंटीजन-प्रसंस्करण मार्ग प्रत्येक MHC वर्ग पर पेप्टाइड्स को कैसे खिलाते हैं?

Key concepts

• MHC वर्ग I और वर्ग II अणु
• पेप्टाइड-बाइंडिंग खांचा
• T-कोशिका पहचान का MHC प्रतिबंध
• मानव ल्यूकोसाइट एंटीजन (HLA) प्रणाली
• बहुरूपता और सह-प्रभावी अभिव्यक्ति
• अंतर्जात बनाम बहिर्जात एंटीजन मार्ग
• एंटीजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाएं

Key theories

MHC प्रतिबंध

ज़िंकर्नगेल और डोहर्टी ने दिखाया कि साइटोटॉक्सिक T कोशिकाएं वायरल एंटीजन को तभी पहचानती हैं जब इसे उन्हीं MHC एलील्स द्वारा प्रस्तुत किया जाता है जिनके साथ T कोशिकाएं परिपक्व हुई थीं, यह स्थापित करते हुए कि T-कोशिका पहचान स्व MHC द्वारा प्रतिबंधित है न कि मुक्त एंटीजन पर निर्देशित है।

Mechanisms

MHC वर्ग I अणु एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में एकत्रित होते हैं और मुख्य रूप से प्रोटीसोम द्वारा साइटोसोल में उत्पन्न और TAP द्वारा परिवहन किए गए पेप्टाइड्स से भरे होते हैं; वे CD8+ T कोशिकाओं को प्रस्तुत करते हैं और लगभग सभी केंद्रक वाली कोशिकाओं पर व्यक्त होते हैं। MHC वर्ग II अणु एंडोसोमल डिब्बों में कोशिका के बाहर से पकड़े गए प्रोटीन से पेप्टाइड्स के साथ भरे होते हैं और CD4+ T कोशिकाओं को प्रस्तुत करते हैं, जिसमें अभिव्यक्ति मुख्य रूप से पेशेवर एंटीजन-प्रस्तुत करने वाली कोशिकाओं तक सीमित होती है। प्रत्येक अणु बहुरूपी अवशेषों द्वारा गठित एक खांचे में एक एकल पेप्टाइड वहन करता है, इसलिए एक व्यक्ति द्वारा प्रस्तुत किए जा सकने वाले पेप्टाइड्स का सेट इस बात से निर्धारित होता है कि उन्हें कौन से HLA एलील विरासत में मिले हैं। नीफजेस और सहयोगियों ने बताया कि कैसे दोनों मार्ग कोशिका के भीतर एकीकृत होते हैं, और पेप्टाइड प्रदर्शन का संरचनात्मक आधार पहले MHC क्रिस्टल संरचनाओं द्वारा स्थापित किया गया था।

Clinical relevance

MHC जीन प्रत्यारोपण मिलान, कई ऑटोइम्यून और संक्रामक-रोग संघों, और T कोशिकाओं द्वारा टीकों और ट्यूमर को कैसे पहचाना जाता है, के लिए केंद्रीय हैं। यहां वर्णित संबंध बताते हैं कि HLA प्रकार संगतता और रोग संवेदनशीलता के लिए क्यों मायने रखता है; वे प्रतिरक्षा पहचान पर शैक्षिक पृष्ठभूमि हैं और व्यक्तिगत निदान, टाइपिंग निर्णयों या उपचार का आधार नहीं हैं।

Evidence & guidelines

वैचारिक ढांचा ऐतिहासिक प्रायोगिक और संरचनात्मक कार्य (MHC-प्रतिबंध प्रयोग और वर्ग I और वर्ग II अणुओं की पहली क्रिस्टल संरचनाएं) पर आधारित है, जिसे प्रमुख इम्यूनोलॉजी समीक्षाओं और पाठ्यपुस्तकों में समेकित किया गया है। ये नैदानिक ​​सिफारिशों के बजाय स्थापित जीव विज्ञान का वर्णन करते हैं।

History

MHC को पहली बार बीसवीं सदी के मध्य में प्रत्यारोपण आनुवंशिकी के माध्यम से पहचाना गया था, जब ऊतक-अस्वीकृति एंटीजन को एक एकल जटिल स्थान पर मैप किया गया था। ज़िंकर्नगेल और डोहर्टी के 1974 के प्रयोगों ने T-कोशिका पहचान के इर्द-गिर्द इसके कार्य को फिर से परिभाषित किया, यह दिखाते हुए कि एंटीजन को स्व MHC के संदर्भ में देखा जाता है, एक खोज जिसे बाद में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया। HLA-A2 (ब्योर्कमैन एट अल., 1987) और HLA-DR1 (ब्राउन एट अल., 1993) की क्रिस्टल संरचनाओं ने तब पेप्टाइड-बाइंडिंग खांचे का खुलासा किया और प्रस्तुति और बहुरूपता के आणविक तर्क को समझाया।

Key figures

• Rolf Zinkernagel
• Peter Doherty
• Pamela Bjorkman
• Don Wiley
• Jack Strominger
• Jan Klein

Seminal works

• zinkernagel-1974
• bjorkman-1987
• neefjes-2011
• trowsdale-2013

Frequently asked questions

MHC और HLA में क्या अंतर है?

MHC (मेजर हिस्टोकम्पैटिबिलिटी कॉम्प्लेक्स) जीन कॉम्प्लेक्स और प्रजातियों में इसके उत्पादों के लिए सामान्य शब्द है; HLA (मानव ल्यूकोसाइट एंटीजन) विशेष रूप से मानव MHC का नाम है।

MHC अणु प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए क्यों मायने रखते हैं?

वे कोशिका सतह पर पेप्टाइड खंड प्रदर्शित करते हैं ताकि T कोशिकाएं यह सर्वेक्षण कर सकें कि एक कोशिका कौन से प्रोटीन बना रही है या उसने ग्रहण किए हैं, जो इस बात का तरीका है कि अनुकूली प्रतिरक्षा प्रणाली संक्रमित, असामान्य या विदेशी कोशिकाओं का पता लगाती है।